Kluczowa różnica między diamentowym grafitem a fulerenem polega na tym, że diament ma sześcienną strukturę kryształu diamentu, a grafit ma heksagonalną strukturę kryształu, podczas gdy fuleren występuje jako duża cząsteczka sferoidalna.
Diament, grafit i fuleren to różne alotropy pierwiastka chemicznego węgiel. Wszystkie te związki mają w składzie tylko atomy węgla, jednak układ atomów węgla różni się od siebie.
Co to jest diament?
Diament jest alotropem węgla, który ma strukturę sześciennego kryształu diamentu. Jest w stanie stałym w standardowej temperaturze i ciśnieniu. Ponadto ma najwyższą twardość spośród wszystkich materiałów, a także najwyższą przewodność cieplną. Diamenty należą do kategorii minerałów rodzimych i zazwyczaj mają kolor żółty, brązowy lub szary do bezbarwnego. Co więcej, rozszczepienie tego materiału jest idealne w czterech kierunkach, a złamanie jest nieregularne. Mineralna smuga diamentu jest bezbarwna. Biorąc pod uwagę właściwości optyczne, diament jest izotropowy.
Rysunek 01: Diament
W tym materiale atomy węgla ulegają hybrydyzacji sp3. Każdy atom tworzy czworościan z innym atomem. Struktury czworościenne są sztywne, a wiązania między atomami są bardzo silne. Co więcej, diament ma największą liczbę atomów w jednostce objętości materiału.
Co to jest grafit?
Grafit to alotrop węgla o heksagonalnej strukturze krystalicznej. Związek występuje naturalnie jako rudy grafitu; więc możemy pozyskać ten materiał poprzez wydobycie. Jest to najbardziej stabilny alotrop węgla w standardowej temperaturze i ciśnieniu. Ponadto w warunkach bardzo wysokiej temperatury i ciśnienia grafit może zamienić się w diament. Posiada wysoką przewodność elektryczną.
Rysunek 02: Grafit
Grafit również należy do kategorii minerałów rodzimych. Kolor może się różnić od żelaznego czarnego do stalowoszarego. Ponadto rozszczepienie tego materiału jest podstawowe, a pęknięcie jest łuszczące się. Twardość jest bardzo niska i ma metaliczny, ziemisty połysk. Smuga mineralna grafitu jest czarna. Biorąc pod uwagę właściwości optyczne, grafit jest jednoosiowy.
Co to jest fuleren?
Fullerene to alotrop węgla o dużej kulistej strukturze. Atomy węgla w tym alotropie łączą się ze sobą wiązaniami pojedynczymi i podwójnymi. Ponadto struktura sferyczna jest zamkniętą lub częściowo zamkniętą siatką mającą skondensowane pierścienie zawierające 5 do 7 atomów węgla. Są to atomy zhybrydyzowane sp2. Jednak struktura ma kąt odkształcenia między atomami.
Rysunek 03: Struktura sfery fulerenowej
Ponadto fulereny są rozpuszczalne w rozpuszczalnikach organicznych, w tym w toluenie, chlorobenzenie itp. Ogólnie rzecz biorąc, ten materiał jest izolatorem elektrycznym.
Jaka jest różnica między diamentowym grafitem a fulerenem?
Diament, grafit i fuleren to alotropy węgla. Kluczową różnicą między diamentowym grafitem a fulerenem jest to, że diament ma sześcienną strukturę kryształu diamentu, a grafit ma heksagonalną strukturę kryształu, podczas gdy fuleren występuje jako duża cząsteczka sferoidalna. Ponadto diament jest najtwardszym naturalnie występującym materiałem na ziemi, ale grafit i fuleren mają stosunkowo niską twardość.
Ponadto, kolejna różnica między diamentowym grafitem a fullerenem polega na tym, że atomy węgla diamentu są sp3 zhybrydyzowane, ale w graficie i fulerenie są sp 2 zhybrydyzowany. Rozważając geometrię wokół atomu węgla, w diamencie jest ona czworościenna, aw graficie jest trygonalna płaska, podczas gdy w fullerenie jest sferyczna.
Podsumowanie – Diament kontra grafit kontra fuleren
Diament, grafit i fuleren to alotropy węgla. Podsumowując, kluczowa różnica między diamentowym grafitem a fulerenem polega na tym, że diament ma sześcienną strukturę kryształu diamentu, a grafit ma heksagonalną strukturę kryształu, podczas gdy fuleren występuje jako duża cząsteczka sferoidalna.
